Cellulose – ein Polysaccharid

Cellulose – Steckbrief | <abbr class='c2c-text-hover' title='Naturwissenschaft, die die Eigenschaften, die Zusammensetzung und die Umwandlung der Stoffe und ihrer Verbindungen erforscht'>Chemie</abbr> Klasse 9
⚗ CHEMIE · STOFFSTECKBRIEF
Klasse 9 · Oberschule
🌿 Kohlenhydrate in der Natur

Cellulose

Der Baustoff der Pflanzen – und ein Stoff, dem du täglich begegnest: in Holz, Papier und Baumwolle.

PolysaccharidVielfachzucker
(C₆H₁₀O₅)ₙvereinfachte Summenformel
festfaserig, meist weiß
unlöslichin Wasser
01 · Das ist Cellulose

Was ist das?

Cellulose ist ein natürlicher Stoff aus der Gruppe der Kohlenhydrate. Sie bildet einen großen Teil der Zellwände von Pflanzen und verleiht ihnen Festigkeit.

Holz enthält viel Cellulose. Baumwollfasern bestehen sogar überwiegend daraus.

Merksatz: Cellulose ist ein Vielfachzucker und wichtiger Baustoff pflanzlicher Zellwände.
02 · Chemischer Aufbau

Eine lange Kette aus Zucker

Viele Glucosebausteine sind durch β-1,4-glycosidische Bindungen zu langen, unverzweigten Ketten verknüpft.

Glucose—Glucose—Glucose…

Die langen Ketten lagern sich zu stabilen Fasern zusammen. Das macht pflanzliche Zellwände belastbar.

03 · Externes Strukturmedium

So sieht die Molekülstruktur aus

Chemische Strukturformel eines Abschnitts der Cellulosekette
Strukturformel (Ausschnitt) · NEUROtiker, Wikimedia Commons, gemeinfrei

Jeder Ring steht für einen Zuckerbaustein. Das kleine n in der Formel zeigt: Die Einheit wiederholt sich sehr oft.

04 · Externes Mikroskopbild

Baumwolle ganz nah

Mikroskopische Aufnahme ineinander verschlungener Baumwollfasern
Baumwollfasern unter dem Mikroskop · Wikimedia Commons (Lizenz siehe Bildquelle)

Die langen Fasern lassen sich zu Garn verspinnen. Daraus entstehen zum Beispiel T-Shirts, Handtücher und Jeans.

05 · Stoffeigenschaften

Was kann Cellulose?

💧 Wasser

Cellulose löst sich nicht in Wasser, kann aber Wasser aufnehmen und dabei quellen.

🧵 Festigkeit

Viele nebeneinanderliegende Ketten bilden reißfeste Fasern.

🔥 Erhitzen

Bei starker Hitze zersetzt sich Cellulose. Papier und Baumwolle sind brennbar.

06 · Beispiele aus deinem Alltag

Wo steckt Cellulose drin?

🌳

Holz

Cellulose ist zusammen mit Lignin und weiteren Stoffen Bestandteil von Holz.

📄

Papier & Karton

Papier wird überwiegend aus cellulosehaltigen Pflanzenfasern hergestellt.

👕

Baumwolle

Baumwollfasern sind besonders cellulose­reich und werden zu Textilien verarbeitet.

🥕

Gemüse

Cellulose ist Bestandteil pflanzlicher Ballaststoffe.

📦

Verpackungen

Wellpappe, Papiertüten und viele Verpackungen enthalten Cellulosefasern.

🧽

Schwämme

Einige Schwämme werden aus regenerierter Cellulose hergestellt.

07 · Cellulose und Ernährung

Warum können wir sie nicht verdauen?

Der menschliche Körper besitzt kein Enzym Cellulase, das die β-1,4-Bindungen der Cellulose spalten kann. Darum liefert sie uns praktisch keine direkt verwertbare Glucose.

Als Ballaststoff unterstützt Cellulose die Darmtätigkeit. Einige Tiere, etwa Rinder, können Cellulose mithilfe von Mikroorganismen verwerten.

08 · Vergleich

Cellulose oder Stärke?

Beide bestehen aus Glucosebausteinen. Der entscheidende Unterschied liegt in deren Verknüpfung.

Stärke: dient Pflanzen als Energiespeicher; Menschen können sie verdauen.
Cellulose: dient Pflanzen als Baustoff; Menschen können sie nicht mit eigenen Enzymen abbauen.
09 · Selbsttest

Prüfe dein Wissen!

Wähle jeweils die richtige Antwort.

1. Welche Aufgabe hat Cellulose in Pflanzen?
2. Aus welchen Bausteinen besteht Cellulose?
3. Warum können Menschen Cellulose nicht selbst verdauen?

Bildquellen & Weiterlernen

Die beiden externen Medien werden beim Öffnen der Datei aus dem Internet geladen. Für die Nutzung ohne Internetverbindung müssten die Bilder lokal gespeichert und die Bildpfade angepasst werden.

Strukturformel – Wikimedia Commons · Mikroskopbild – Wikimedia Commons · Vertiefung: Cellulose

CHEMIE · Klasse 9 · Lernsteckbrief Cellulose · Alle Layout-Illustrationen sind direkt in der HTML-Datei enthalten.